针对主瓣波动的阵列赋形方向图设计

王 旭 朱永杰

(西安电子工程研究所西安710100)

总体工程

针对主瓣波动的阵列赋形方向图设计

王 旭 朱永杰

(西安电子工程研究所西安710100)

赋形方向图设计在阵列雷达中有重要应用，本文针对现有方法所设计波束主瓣存在波动的情况，提出一种最大匹配误差最小化的方向图设计方法。首先基于方向图匹配模型，从优化的角度对迭代FFT方法进行了分析;建立了方向图最大匹配误差最小化模型，并采用序列二次规划对发射权向量的相位进行优化;最后对余割平方的赋形方向图和展宽波束进行了实验仿真，对相控阵体制和MIMO体制下设计的方向图进行了比较，以迭代FFT所设计的方向为初始点，然后采用最大匹配误差最小化的方法对波束主瓣波动进行抑制。仿真结果说明了算法的有效性。

赋形方向图;波束展宽;主瓣波动;序列二次规划;迭代FFT

0 引 言

由于阵列天线较易实现高增益窄波束、特定的赋形波束以及波束扫描方式灵活等特点，在雷达、通信等领域具有广泛应用［1－6］。发射方向图直接关系到目标信号的强度、杂波与干扰的抑制，也决定了雷达的威力，从而影响雷达系统资源利用率。另外，在不同场景中，通常需要不同特性的波束，比如对于三坐标雷达的搜索的模式，通常需要余割平方的赋形波束;而对于较大规模阵列，需要对波束进行适当展宽，以提高数据率，因此阵列发射方向图设计在雷达中具有重要作用。

在雷达系统中，要求发射方向图具有一定的主瓣宽度、低旁瓣电平和特定的主瓣形状等［1－3］。……